A Sony Semiconductor Solutions Corporation revelou oficialmente o seu sensor de imagem móvel de próxima geração, o LYTIA 901.O sensor CMOS de 12 polegadas possui aproximadamente 200 milhões de pixels efetivos e oferece atualizações substanciais em várias dimensõesEste artigo fornece uma análise técnica objetiva das principais características do sensor e seu impacto potencial na imagem móvel.
I. Arquitetura de pixels: equilíbrio entre alta resolução e alta sensibilidade
O LYTIA 901 emprega um passo de pixel de 0,7 μm, alcançando uma integração de alta densidade de aproximadamente 200 milhões de pixels dentro de seu tamanho de sensor de 1/1,12 polegada.Enquanto a busca de contagens de pixels elevados muitas vezes compromete o desempenho de baixa luz, a Sony aborda este problema através de duas abordagens técnicas:
1. Quad-Quad Bayer Coding (QQBC) Array
Esta representa uma iteração avançada da tradicional matriz Quad-Bayer.Os sinais destes 16 pixels são combinados e processados como um único pixel equivalenteIsto significa:
Modo de filmagem diária: produz aproximadamente 12,5 megapixels de fotos (200 milhões ÷ 16), com cada pixel equivalente medindo 2,8μm.Isto garante sensibilidade em cenários de pouca luz como paisagens noturnas e interiores.
Modo de Alta Resolução: Os usuários podem optar pela saída de arquivos brutos de 200 megapixels para capturar detalhes extremos.
2. Optimização de estrutura de pixels
A Sony atualizou a estrutura de pixels e a matriz de filtros de cores, dando prioridade ao aumento da capacidade do sinal saturado - uma métrica fundamental que determina a faixa dinâmica.A capacidade aumentada do sinal saturado permite que cada pixel acomode mais fotoelétricos, registando assim uma gama mais ampla de informações luminosas numa única exposição.
II. Processamento AI no chip: tecnologia inovadora de rearranjo de matriz
A matriz QQBC requer conversão de volta para uma matriz Bayer padrão para produzir imagens RGB convencionais, um processo tradicionalmente manuseado pelo processador de aplicativos móveis (AP).A inovação do LYTIA 901 reside na:
Circuito de rearranjo de matriz de aprendizagem de IA
A Sony integrou diretamente circuitos de processamento de IA otimizados para o arranjo QQBC dentro do próprio sensor.
Restauração aprimorada de detalhes: os algoritmos convencionais geralmente produzem artefatos ou perda de detalhes ao processar componentes de alta frequência (por exemplo, padrões intrincados, bordas de texto).Aprendendo com amostras extensas, o modelo de IA mais precisamente "restaura" informações de cor a partir de pixels fundidos.
Optimização da eficiência de processamento: a integração no chip elimina a latência de transferência de dados entre o sensor e o AP, permitindo o processamento em tempo real.suporta gravação de vídeo de 30fps em resolução 4K com zoom de até 4x.
De acordo com a pesquisa da Sony, esta marca a primeira implementação de rearranjo de matriz de IA integrado em chip dentro de um sensor de imagem CMOS móvel.
III. Suíte de tecnologia HDR: Aumentar o alcance dinâmico em várias camadas
O LYTIA 901 incorpora três tecnologias relacionadas com HDR que cobrem diversos cenários de uso:
1DCG-HDR (dual conversion gain)
Ao capturar sinais de pixels em dois níveis de ganho distintos durante uma única exposição e, em seguida, sintetizá-los, esta tecnologia permite a obtenção de imagens HDR em até 4x zoom.A sua vantagem reside na síntese de um único quadro, tornando-o ideal para evitar o desfoque de movimento ao capturar sujeitos em movimento.
2Um bom ADC de 12 bits.
A atualização da conversão analógica-digital tradicional de 10 bits para 12 bits expande a gradação de cores de 1024 níveis para 4096 níveis.Isto reduz significativamente as discontinuidades da qualidade da imagem nas zonas de transição entre luz e sombra, tais como céus no crepúsculo ou iluminação gradiente.
3. HF-HDR (Hybrid Frame HDR)
Ao sintetizar dados DCG com um quadro adicional de exposição curta, a gama dinâmica excede 100 dB (requer ativação no modo de acumulação de 16 pixels).Este valor excede as especificações de gama dinâmica da maioria dos sensores de smartphones, tornando-o ideal para cenários de alto contraste, como nascer e pôr do sol e retratos retroiluminados.
IV. Capacidade de zoom: Apoio técnico para soluções de câmara única
A pilha de tecnologia do LYTIA 901 visa uma aplicação específica: alcançar zoom de alta qualidade através de uma única câmera primária.
Em configurações tradicionais de câmeras múltiplas, a faixa focal 2x-3x é geralmente tratada por uma teleobjetiva dedicada, que sofre de altos custos, grandes requisitos de espaço,e qualidade de imagem inconsistente durante a comutação de câmeras múltiplasA LYTIA 901 aborda estes desafios através de:
- Resolução de 200MP, proporcionando amplo espaço para o corte
- QQBC matriz reorganização dinâmica de pixels durante o zoom para restaurar detalhes
- Processamento em chip de IA que garante desempenho em tempo real
A tecnologia HDR mantém o desempenho em toda a faixa de zoom
Se esta solução pode substituir lentes telefónicas físicas na fotografia do mundo real depende da maturidade do algoritmo de rearranjo de matriz de IA.Ele possui vantagens no espectro de zoom de faixa média (2x-4x), mas o zoom digital além de 4x ainda depende de algoritmos tradicionais de interpolação.
V. Especificações técnicas em resumo
Especificação do artigo
Modelo LYTIA 901
Dimensão do sensor 1/1,12 polegada
Pixels efetivos Aproximadamente. 200 milhões
Tamanho do pixel 0,7 μm
Pixel Array Quad-Quad Bayer Coding (16-pixel binning)
Circuitos de rearranjo de matriz de aprendizagem de processamento de IA no chip
Tecnologia HDR DCG-HDR, Fine12bit ADC, HF-HDR (100dB+)
Capacidades de vídeo 4K 30fps gravação HDR em zoom 4x
Convenção de nomeação Adopta uniformemente o formato LYTIA (número do produto)
VI. Impacto e perspectivas para a indústria
O lançamento do LYTIA 901 reflete duas tendências no desenvolvimento de sensores de imagem de smartphones:
Tendência 1: Migração do processamento de IA para o sensor front-end
A integração de algoritmos de IA dentro do próprio sensor, em vez de depender apenas do ISP do chip principal, ajuda a reduzir a latência e melhorar a eficiência energética.Esta abordagem poderia desencadear uma reestruturação das funções entre os fabricantes de sensores e chips.
Tendência 2: O potencial das soluções de câmara única para substituir as configurações de câmaras múltiplas
Quando uma única câmera primária pode cobrir distâncias focais comuns de grande ângulo para telefoto médio, os fabricantes de smartphones ganham maior flexibilidade de design.Isto permite-lhes reduzir o número de câmaras e baixar os custos, ao mesmo tempo que utiliza o espaço liberado para baterias maiores ou corpos mais finos.
Claro, o desempenho real do LYTIA 901 ainda requer testes no mundo real uma vez que os dispositivos que o apresentam chegarem ao mercado.As principais áreas a monitorar incluem a eficácia dos algoritmos de rearranjo de matriz orientados por IA, estabilidade HDR sob diferentes condições de iluminação e consistência da qualidade da imagem de zoom.
Para os consumidores, a chegada do LYTIA 901 sinaliza um futuro em que a fotografia de smartphones pode não depender mais de cámaras de contagem para julgar as capacidades de imagem.
